挑战小空间大坡度大直径管道安装难题 ——北京2022年冬奥会管廊工程水管开始安装

2019-06-10 230 0

6月5日,北京2022年冬奥会管廊内焊花飞溅,弧光闪闪,延庆赛区造雪引水及集中供水管道安装正全面铺开。

由中铁十四局和中铁十八局建设的冬奥会综合管廊,南起佛峪口水库,北至延庆赛区核心区,全长7.9公里。廊内分上下两层,上层用于布设电力及通讯管线,下层则铺设造雪输水、生活用水及再生水管线。空间小、坡度大,每节管道约一头非洲象重,高精度安装,施工难度堪比在螺蛳壳里做道场。

小空间里管道吊运

“平行、竖直安装管道都比较容易,但在狭小空间和有坡度的廊内施工,难度不止增加了一倍。”中铁十四局项目负责人王龙在管廊内用手比划着,“截面为城门洞型,宽7米、高7米,而搭设管线的水仓最小净高只有3.6米,焊接最小操作空间仅40公分。”

小断面、大坡度,给运输、成品保护及焊接施工带来很大困难。在有限的施工空间,建设者要运入单节长9米,直径0.8米,重达3吨多的管道,难度可想而知。为了运输安全,建设者加工改良了平板车,借助洞室内预留的钢筋吊环,用倒链将管道从平板车上放到预定的位置。

工地的一举一动都牵动着参建者的心。为加强现场管控,项目部建立行之有效的沟通机制。除了配备对讲机外,项目部还广泛利用“互联网+”,在4个施工区域设置了14个摄像头,同时成立了以专门服务于管道吊装作业的微信工作群,第一时间解决问题,确保管道顺利运入廊内。

大坡度下管道对接

这里,最大坡度高达15%,从起点到标尾垂直提升达550米,落差接近一个百层摩天大楼。

在坡度大的管廊内铺设管道,要综合考虑管道对口、定位、防滑动等措施,绝非易事。

“根据惯性原理,坡度越大,管道越重,施工越不好控制。”项目总工程师黄国威介绍,为了固定管道,他们在廊内每隔6米设计了临时支墩。

由于管道距离地面不足50公分,支墩是关键支撑点,位置和尺寸一旦出现偏差,就会“差之毫厘,谬以数米”。

“支墩上部呈半圆形,设立钢板埋件,预留误差一旦大于2毫米,管道就无法安放”,黄国威表示,支墩的参数设计要求异常“苛刻”,高一点不行,斜一点也不可以。

大直径的管道焊接

“两两管道之间有上千个环焊缝,至少需要焊接上千次。焊缝总长加起来有5200多米,相当于25节动车的长度。管线需要承受的测试压力分别为5.5兆帕和8.5兆帕,相当于一个指甲盖大小的管道壁要承受55公斤和85公斤的重力压迫。”黄国威用形象的比喻,解释了对水管焊接的要求之高。

“一个环焊缝要用4大包焊丝,需要从早焊到晚,一整天下来,浑身的骨头像散了架一样。”焊工楚俊峰在水管上下猫着身子,拿出平焊、立焊、俯焊、仰焊等看家本领。

在逼仄的空间完成如此大体量、高标准的焊接作业,即便是技术娴熟的电焊工也很难做到连续高效。

“焊接完成后,为了防止生锈,还要在焊口位置喷涂环氧陶瓷材料。”黄国威表示,由于管道较长,在密闭空间进行焊接作业极易造成人员昏厥、中毒,此时防腐喷涂机器人派上了用场。

此外,建设者还充分利用BIM技术,从管道布置、连接节点布置、大口径管道安装、第三人模拟漫游等方面进行BIM技术应用,利用三维可视化模型指导现场施工,提高综合管廊内管道运输安装的质量和速度。

“为2022年冬奥会延庆赛区赛事保驾护航,这些管道要承担每天约6万方水的运输任务,施工不能有任何差池。”有了黑科技的加持,面对接下来的管道安装、焊接等作业环节,王龙充满了信心。

据悉,综合管廊管线安装将于7月底完成,全力保障冬奥会综合管廊10月份具备通水、通电条件目标,为北京冬奥会延庆赛区的国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心两个竞赛场馆和延庆冬奥村、山地新闻中心等场馆供水和电力通讯设施提供保障。为2020年2月,国际雪联高山滑雪男子世界杯延庆站将在国家高山滑雪中心如期举行创造条件。


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